JPS61267235A - 蛍光表示管における蛍光面形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、蛍光表示管における蛍光面形成方法に関す
る。

（従来の技術） 蛍光表示管は、一方向に一列又は複数列に配列形成され
た多数のセグメント電極に蛍光面を形成して、これを熱
陰極とともに真空容器中に封入し、熱陰極から熱電子を
発生せしめる一方、表示されるべき情報に応じてセグメ
ント電極に選択的に正電圧を印加して、選択されたセグ
メント電極に熱電子を引き付け、この熱電子が蛍光面に
衝突する際に発する蛍光により、情報の表示を行なうも
のであって、バーコード表示管や蛍光体ドツトアレイ管
として既によく知られている。

先ず、第１０図において、蛍光体ドツトアレイ管を例に
挙げて、蛍光表示管の概略を説明する。

第１０図において、符号３０は、ガラス、セラメック、
樹脂等からなる基板を示している。基板３０には、一連
のセグメント電極３１が基板の長手方向に配列されてい
て、このセグメント電極３１にはその個々に蛍光面３２
が形成されている。なお、個々の蛍光面のサイズは、４
０　Ｘ　４０μイ乃至５０　Ｘ　５０μボのように極め
て微細なものであるが、第１０図では蛍光面の寸法を他
の部材に比べて大きくして示しである。

基板３０の蛍光面の配列の両側には、絶縁体層３３ａ、
３３ｂが基板長手方向に沿って形成され、これらの上に
は、グリッド電極３４ａ、３４ｂがそれぞれ形成されて
いる。第１０図において、符号３５は、基板長手方向に
張り渡された熱陰極としてのタングステンワイヤを示し
、表面にＢａ５ｒＯ等の電子数ｌ　　　　　　対性物質
を塗布されている。また、符号３６は、ガラス等からな
る透明な材料で形成されたフェイス部材であって、第１
１図に示すように、基板側と一体化される。かくして、
基板３０、絶縁体層３３ａ。

３３ｂ、グリッド電極３４ａ、３４ｂ、フェイス部材３
６は、閉空間を形成し、この空間内には、セグメント電
極３１、蛍光体層による蛍光面３２、熱陰極３５゜３５
が閉じ込められている。上記閉空間は高度に真空化され
ている。

グリッド電極３４　ａ　、３’４　ｂに適宜の電圧を印
加しチオいて、熱陰極３５．３５に数１０ミリアンペア
の交流電流を通ずると、熱陰極３５．３５は、ジュール
熱によって加熱され熱電子を放出する。かかる状態にお
いて、セグメント電極３１の一つに正電圧を印加してこ
れを正電位にすると、上記熱電子は正電位のセグメント
電極の電極部に引き寄せられ、該電極部に吸い込まれる
とき蛍光面３２の蛍光物質のエネルギー状態を励起させ
る。励起した蛍光物質は、基底状態へ戻る際に蛍光を発
する。この蛍光はフェイス部材３６を介して観察される
。

そして、かかる蛍光体ドツトアレイ管は、光プリンタの
光学系の一部として、或いはバーコード表示管として用
いられる。

従来、蛍光面３２は、次のような工程を経て形成されて
いる。

１、電極形成工程で、基板３０上にフォトエツチングに
よりアルミニュウムからなる短冊状の電極を形成する。

２、絶縁層形成工程で、厚膜用絶縁ガラスの層を、スク
リーン印刷法によって基板上に形成しこれを焼成する。

このとき、上記電極の一部は露出されている。

３、蛍光面形成工程で、露出している電極部分に蛍光体
を付着させる。こののち、フォトエツチング法によって
蛍光体の付着サイズを整形する。

ところで、フォトエツチング法で蛍光体の付着サイズを
整形すると、蛍光面の輝度の経時劣化が著しい傾向にあ
る。そこで、整形の工程を経ることなく、所望の蛍光体
の付着サイズを得るよう種々試みられているが、製造コ
ストの面で量産化できるまでに至っていないのが現状で
ある。また、蛍光体を付着させる方法の一つに、電気泳
動法を用いた電着法がある。そして、電着条件によって
−ζ　− は、短冊状電極の幅と略同程度のサイズに付着させるこ
とが可能であるが、電極配列方向と直交する方向に対し
ては何等制約するものがないので、電極全体に蛍光体が
付着してしまうことになり、蛍光面整形工程を必要とす
る、という問題点があった。また、電着法は、蛍光体粒
子を均一に分散させるために、蛍光体粒子分散液を攪拌
しなければならない。そのために、攪拌による液流で蛍
光体粒子の付着が不均一になる、という問題点もある。

（目　的） 本発明の目的は、自動化と多量処理が容易で。

蛍光面のドツトサイズと蛍光体粒子の付着の均一化が図
れる、蛍光表示管における蛍光面形成方法の提供にある
。

（構　成） 本発明は、短冊状電極形成工程で、基板上に導電性材料
からなる短冊状電極を少なくとも一列設け、絶縁層形成
工程で、上記短冊状電極を含む基板表面に、短冊状電極
の配列方向に沿って上記短−６＝ 器状電極の一部を露出させる絶縁層を形成してセグメン
ト電極列を形成し、フォトレジスト層形成工程で、上記
絶縁層及びセグメント電極列をフォトレジスト層で被覆
したのち、上記セグメント電極列上のフォトレジスト層
のみをドツト状に除去して、上記セグメント電極列を露
出させ、蛍光面形成工程で、上記基板を、蛍光体粒子を
分散させた分散液中に浸漬して、上記セグメント電極の
露出している部分に蛍光体粒子を付着させて蛍光面を形
成し、フォトレジスト層除去工程で、上記フォトレジス
ト層を除去して蛍光体ドツトアレイを形成することを特
徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明の工程を示していて、基板上に導電
性材料からなる短冊状電極を一列又は複数列設ける電極
形成工程と、グリッド電極と短冊状電極との接触を避け
るために、上記短冊状電極を含む基板表面に、短冊状電
極の配列方向に沿って上記短冊状電極の一部を露出させ
る絶縁層を形成してセグメント電極列を形成する絶縁層
形成工程と、上記絶縁層及びセグメント電極列をフォト
レジスト層で被覆したのち、上記セグメント電極列を構
成しているセグメント電極上のフォトレジスト層のみを
ドツト状に除去して、上記セグメント電極列をドツト状
に露出させるレジスト層形成工程と、基板を蛍光体粒子
を分散相せた分散液中に浸漬して、露出している上記セ
グメント電極に蛍光体粒子を付着させて蛍光面を形成す
る蛍光面形成工程と、上記フォトレジスト層を除去する
フォトレジスト層除去工程とからなっている。

以下、各工程を詳細に説明する。

電極形成工程 第２図（１）に示す例えばガラス板からなる基板１の一
つの面に、同図（２）に符号２で示すように、アルミニ
ウムからなる電極をフォトエツチング法により形成する
。この電極２は、第３図に示すように、その幅５０μｍ
の短冊状であって、相隣る電極の間隔３５μｍで基板長
手方向に一列に形成され、各電極のリード部２ａは一つ
置きに基板の左右側縁に引き出されている。

絶縁層形成工程 第２図（３）に示すように、短冊状電極２を含んで基板
１−を、例えば釦ガラスとカーボンとからなる厚さ１０
〜２０μｍ程度の絶縁層３で被覆する。この絶縁層３は
、スクリーン印刷法で形成されたのち５００〜６００℃
で焼成され、第７図に示すように、短冊状電極２の配列
方向に沿って延在していて、基板１の幅方向における中
央部分に位置する電極部分（以下［露出部２ｂＪと称す
）と、リード部２ａの端部を露出させている。露出部２
ｂは、基板の長手方向に列設されていることになり、こ
こにセグメント電極列が形成されたことになる。

フォトレジスト層形成工程 第２図（４）に示すように、絶縁層３，３と、短冊状電
極２，２・・・と、基板１をフォトレジスト層４のコー
ティングで全面被覆する。フォトレジスト層４としては
、例えば、微細加工用ネガ型フォトレジストＯＭＲ−８
５ｒ東京応化工業社製商品名」又は微細加工用ポジ型フ
ォトレジスト０ＦＰＲ−８０Ｏｒ同商品名」が用いられ
る。フォトレジスト層−９＝ ＝８− ４は、８５℃〜９５℃で約３０分プリベイクされる。

次に、第２図（５）及び第３図に示すように、各短冊状
電極の露出部２ｂＪ二のフォトレジスト層４を符号４ａ
で示す如く、ドツト状に露光したのち、これを現像して
除去し、セグメント電極列（露出部２ｂの中央部分）を
ドツト状に露出させる。ドツト４ａの幅は４０〜５０μ
ｍに制御されるのであるが、かかるドツトの形成方法の
例を第４図と第８図に基づいて説明する。

第４図において、レーザ光発生装置５で発生させたレー
ザ光を偏光器６を介して走査光学系７に導き、このレー
ザ光でフォトレジスト層４を、セグメント電極の配列方
向と直交する向きに、電極の配列ピッチでスポット走査
して露光する。しかるのち、これを現像すると共にリン
スして該層をドツト状に除去してドツト４ａを形成する
。この場合、フォトレジスト層４としては、ポジ型フォ
トレジストが用いられ、レーザ光が当った部分が除去さ
れてドツト状のセグメント電極列が露呈させられる。な
お、第４図において、偏光器６を用いることなく、ミラ
ー等をスライドさせる方式が採用されてもよい。更に、
第４図において、レーザ光発生装置５と偏光器６との間
に、ビームパワーを調整する調整手段を設けてもよい。

ドツト４ａの形状としては、図示の正確な正方形に限る
ことなく、円形や楕円形であってもよい。

第８＠は、フォトレジスト層４で被覆された基板に、電
極２の配列ピッチと同じピッチのドツトパターン８ａを
形成されたマスク８を重合させたのち、紫外線等の発光
波長を有する光源９の光を当ててフォトレジスト層をド
ツト状に除去する方式を示しである。。フォトレジスト
層４がポジ型フォトレジストの場合には、ポジティブな
マスク８を用い、露光した部分を現像とリンスで除去し
てドツト４ａを得る。フォトレジスト層４がネガ型フォ
トレジストの場合には、ネガティブなマスク８を用いて
、露光されなかった部分を現像とり］　　　　　　ンス
で除去してドツト４ａを得る。

何れの方式を採るにせよ、ドツト４ａを形成されたフォ
トレジスト層４は、１３（１℃〜１４０℃で約３０分間
ポストベークして硬化される。

蛍光面形成工程 第２図（５）に示すように、フォトレジスト層４で被覆
され、電極２の露出部２ｂを露出された基板１は、第５
図に示す蛍光面形成装置１０に取り付ける。蛍光面形成
装置１０は、蛍光体粒子を分散させた分散液１１を貯溜
したタンク１２と、攪拌手段１３とからなっている。蛍
光体粒子を分散させた分散液としては、蛍光体に酸化亜
鉛（Ｚｎ○：Ｚｎ）、制御剤に硝酸アルミニウム（Ａ１
．（ＮＯ３）、・９Ｈ２０）、溶媒にイソプロピルアル
コール（（ｃＨ，ｉ）ｚ・ＣＨＯＨ）からなるものが用
いられる。

そして、第５図（ａ）に示すように、分散液１１を攪拌
手段１３で充分に攪拌する。しかるのち、同図（ｂ）に
示すように、攪拌手段１３を停止させておいて、把持手
段１４に取り付けた基板１，１．・・・を分散液中に浸
漬し、これを一定速度で引き上げる。

かかる方式は、所謂ディッピング法と呼ばれるものであ
って、分散液中の蛍光体粒子は電極の露出部２ｂに付着
する。このとき、３価のアルミニラ−１１＝ ムイオンが酸化亜鉛蛍光体中に拡散して２価の亜鉛に置
換され、蛍光体中にドナーレベルを形成することで蛍光
体のインピーダンスが低下する。蛍光体のインピーダン
スが低下すると、蛍光面の発光特性が向上する。。なお
、基板１の、分散液ｌｌ中への浸漬は、分散液の攪拌前
でもよく、或いは攪拌中でもよいが、これは各種の条件
に応じて適宜実施されてよい。

第９図には、沈降法と呼ばれる蛍光面形成装置の他の例
が示されている。同図（ａ）において、上記と同様の分
散液１１を貯溜したタンクｊ２の底に、第２図（５）に
示す基板１，１・・・を、電極の露出部２ｂを上に向け
て沈めておいて、分散液を攪拌手段１３で攪拌する。分
散液を充分に攪拌したら、攪拌を停止するか、或いは攪
拌速度を極く低速に切り換える。すると、同図（ｂ）に
示すように、分散１液中に分散されていた蛍光体粒子が
沈降して電極の露出部２ｂに付着する。蛍光体付着が終
了すると、基板を引き上げる。

第５図及び第９図に示すタンク１２から引き上げ一１２
＝ られた基板１の電極露出部２ｂには、第２図（６）に示
すように、蛍光面５が形成されていて、この蛍光面は乾
燥され定着される。

フォトレジスト層除去工程 第２図（６）及び第６図に示すように蛍光面５を形成さ
れた基板１を、アセトン、アルコール（メタノール、エ
タノール）等の溶媒に所定時間浸漬すると、フォトレジ
スト層４が剥離され、除去される。フォトレジスト層４
が除去されると、第２図（７）及び第７図に示すように
、いままでフォトレジスト層で覆われていた絶縁層３，
３、電極２，２゜・・・が露呈される。

すなわち、電極２上には、ドツト４ａのサイズと同じサ
イズの蛍光面５が形成されたことになる。

そして、これを基板１に関して観察すると、上記蛍光面
５が整然とドツト状に列設されたことになる。

（効　果） 以上のように、本発明によれば、蛍光体粒子を付着させ
る工程の前工程として、フォトレジスト層を形成して蛍
光面の形状サイズをドツト状に制御しているから、蛍光
面の輝度の経時劣化を招く蛍光面形成後における整形工
程が不要となり、経時劣化に対して有利である。また、
セグメント電極には、ドツト４ａ以外の部分への蛍光体
粒子の付着がないから、縁端が明確な蛍光表示を行なえ
る。更に、蛍光体付着工程の自動化と多量処理が容易で
あって、しかも蛍光体塗布の均一性も高いという多くの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蛍光面形成方法の工程を示す工程図、
第２図は同上の具体例を断面図で示す工程図、第３図は
フォトレジスト層形成工程を説明するための部分平面図
、第４図はフォトレジスト層を除去する手段の一例を示
すブロック図、第５図は蛍光面を形成する手段の一例を
示す概略断面図、第６図は蛍光面を形成され、フォトレ
ジスト１　　　　　　層が未除去の状態を示す部分平面
図、第７図はフォトレジスト層を除去された状態を示す
部分平面図、第８図はフォトレジスト層を除去する手段
の他の例を示すブロック図、第９図は蛍光面を形成する
手段の他の例を示す概略断面図、第１０図は蛍光表示管
の一例としての蛍光体ドツトアレイ管を示す分解斜視図
、第１１図は同上の断面図である６１・・・基板、２・
・・短冊状電極、３・・・絶縁層、４・・・フォトレジ
スト層、４ａ・・・ドツト、５・・・蛍光面、１１・・
・蛍光体粒子分散液。 寸　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 蛍光表示管において、 電極形成工程で、基板上に導電性材料からなる短冊状電
   極を少なくとも一列設け、 絶縁層形成工程で、上記短冊状電極を含む基板表面に、
   短冊状電極の配列方向に沿って上記短冊状電極の一部を
   露出させる絶縁層を形成してセグメント電極列を形成し
   、 フォトレジスト層形成工程で、上記絶縁層及びセグメン
   ト電極列をフォトレジスト層で被覆したのち、上記セグ
   メント電極列を構成している個々のセグメント電極上の
   フォトレジスト層のみをドット状に除去して、上記セグ
   メント電極列を露出させ、 蛍光面形成工程で、上記基板を、蛍光体粒子を分散させ
   た分散液中に浸漬して、上記セグメント電極の露出して
   いる部分に蛍光体粒子を付着させて蛍光面を形成し、 フォトレジスト層除去工程で、上記フォトレジスト層を
   除去して、 蛍光体ドットアレイを形成することを特徴とする蛍光面
   形成方法。